导读
NASA：国际空间站以远的载人深空探测任务
开展载人深空探测任务的三个阶段
【上一期有详细介绍】
载人火星探测任务是非常困难的：
需要着陆20-30t载荷能力
重型火箭仅130t的能力意味着每次任务都需要多次发射
地火再入速度达到13.5km/s
800-1100天的任务周期，同时承受微重力和高辐射
空间运输系统的可靠性，全部持续转移运输的能源
火星稀薄大气和表面灰尘
最大来回44min的通信延迟
当地球和太阳在以火星为中心的直线两端时，每26个月有2周遮挡中断
采用ISRU技术，需要制造20t氧气，用于起飞上升至环火轨道（无论火星上升级采用液氧甲烷还是液氧煤油或是液氢液氧推进剂，都需要液氧推进剂）
火星是载人深空探测的适宜目的地
机器人探测为载人探测提供了扎实的基础
火星大气温度是-86至20度，
典型探测器可接受范围内
不同位置有不同差异
充足的水资源可以用于推进剂和火星着陆器上升级使用
火星大气中的二氧化碳可以用于制造氧气
辐射测量在可接受的范围内，
即使是稀薄的大气也可以提供保护
在白天和黑夜辐射也有不同
火星地质可以用来满足人类的相互影响和采样的需要
火星能够告诉我们地球和其它在太阳系中可能生命的起源
从ISS到载人深空探测的四个阶段：
第0阶段：目前，在ISS上测试深空探索系统，完成试验/研究/原理测试
第1阶段：深空探测系统地月飞行测试阶段，小行星重定向任务为标志从第1阶段转向第2阶段
第2阶段：深空探测能力地月验证阶段，以一年火星转移任务为标志
第3阶段：地月系统以远的乘员任务
第4a阶段：实施机器人探测准备任务
第4b任务：实施载人火星探测任务
国际空间站是地球人类的第一个太空家园
基于国际空间站开展的研究弥补了现有知识体系的缺陷
骨质流失研究
流体实验
植物生长实验
环境控制和生命支持系统
长周期任务乘员健康挑战
辐射效应
微重力对眼睛健康和颅内压的影响
航天食品
乘员锻炼和骨质流失防护
药品设备及装置
在ISS上验证的未来载人深空探测的技术和能力
在轨制造
环境管理
生命保障支持
在轨补加
轻质结构
防火安全
低温推进剂零增发量控制
光学通信
在国际空间站上开展的一年周期飞行任务和孪生兄弟对比研究，包括22个方面的科学研究项目
验证深空居住系统技术：Bigelow充气舱
商业货物运输服务：
SPACE X公司的龙飞船
SNC空间公司的追梦者飞船
轨道科学ATK公司的天鹅座货运船
商业乘员运输发射：美国发射到ISS的运输系统，最初发射合同是2017年，再2014年9月NASA分别给波音公司和SPACE X公司签订了42亿美元和26亿美元的合同。
波音公司：宇宙神-5+CST100+群伞回收
SPACE-X：FALCON 9+龙飞船+群伞回收
太空经济：指数级成长，增长的多样化
【注意右边的6个图标：行星际市场，在轨工业，在轨生物，教育和传播，运载发射，卫星产业】
波音公司的地球LEO以远的载人深空探测项目，会确保我们未来空间航行的安全。
Orion 猎户座乘员探索飞行器设计用来满足未来十年载人深空探测项目的发展需要
空间发射系统SLS（波音公司，运载能力是70t-130t/LEO）
能够提供最大的运载能力和整流罩内部容积，它将是历史上运载能力最大的火箭
附属的有效载荷
过渡型低温推进级（ICPS），直径5.0米，采用单台RL10B-2发动机，是一种采用膨胀循环方式的氢氧发动机，真空推力220kN，混合比5.88，比冲462s，总重31.2t，可用推进剂量27t，低温消耗及启动关机消耗量0.54，结构质量3.8t，计划在2018年执行EM-1即SLS的首飞任务。
EM-1任务中包括了13颗立方卫星（包括JAXA和ESA的多颗小卫星）
小行星重定向任务是将小行星改变至月球轨道附近进行采样和分析。
支持载人深空探测任务小行星重定向ARM任务：
验证本体先进自主深空飞行能力
验证高功率太阳能电推进能力（比Dawn任务高20倍）
验证深空探测作业中的人机联合作业能力
验证航天员深空出舱作业EVA能力，以及对接附加采样机构设备后的采样选择/处理/封装能力。
载人居住系统：
居住系统主要用来确保乘员在深空探测任务中的生活和工作安全。
在第二阶段即地球验证及后续探测任务中主要用来对接猎户座飞船和SLS。
【从图中可以看出并不是简单的居住舱段，可能具有航天员出舱活动EVA的能力；此外对接未必是刚性对接，也可能是携带机械臂对接在桁架结构上】
下一步STEP BAA：居住系统
洛克希德马丁公司方案：着陆器+居住舱+飞船
毕格罗空间探索公司方案：飞船+充气舱段+充气舱段+飞船
轨道科学ATK公司方案：飞船+N个带柔性可展开太阳翼的舱段方案
波音公司方案：带巨大太阳能发电板的SEP+居住舱
【四家公司的方案各不相同，扩展居住面积的手段就是对接多个舱段，单个舱段的应该是适合短期任务的，但刚性舱段似乎都带有出舱口】
结论：
从长远角度来看载人火星探测是可行的；
我们采用的正确措施：
在国际空间站ISS上持续开展研究和技术验证；
在SLS/Orion飞船第一次任务上取得巨大技术进步；
获得关键技术和能力，比如ARM和SEP
计划从LEO轨道到地月空间验证地的转移任务，比如先进的居住系统和能力
在地月系统之外，确保地球独立探索阶段体系结构和技术发展的需求
我们规划了载人深空探测的长期可持续发展项目
载人深空探测时代国际合作是必须的，没有哪个国家能够独自完成任务
【读后感】
看完了NASA官员公布的报告，感觉没有什么新意，很是中规中矩，这次报告的内容在2015年基本上都公布过。此外官员们的报告不像企业技术人员报告那么具体，但认真分析也可以大致看出对美国未来载人深空探测发展方向的认识和判断。唯一可以确定的是，美国政府为了确保在世界载人航天领域的领袖地位，已经下定决心要实施载人火星探测任务，此外在具体的运作中要充分开展国际合作和商业运行。然而在未来的载人深空探测任务中将研发合同授予私营商业公司到底能发挥多大的作用呢？目前还没有准确的判断，值得进一步关注。
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